[发明专利]一种溶液喷射法超净过滤材料的制备方法及制备的过滤材料

权利要求书

1.一种溶液喷射法超净过滤材料的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：

步骤1、基底材料的制备

将聚苯硫醚短纤维分别经两组“开松-混合-精开松-梳理”工序，加工成两组单纤维网；两组单纤维网分别经两台铺网机进行交叉铺网，引入同一输出方向，在两组纤维网之间加入一层平纹结构的聚四氟乙烯基布，形成“纤维网-基布-纤维网”相互叠合的结构；再通过“预刺-主刺1-主刺2”工艺进行针刺加固，形成针刺毡，并进行烧毛和涂胶；

步骤2、溶液喷射法纺丝层的制备

称取一定量的PAN粉末，分子量为50000~200000，将其加入一定量的N,N-二甲基甲酰胺溶液中，控制PAN纺丝原液的质量分数为12~15wt%，利用水浴锅进行电磁加热搅拌，水浴温度为60℃，使聚丙烯腈粉末完全溶解；再将溶解完全的黄色透明液体置入真空烘箱中，控制真空烘箱温度为30~40℃、真空负压-0.1MPa，抽真空时间为45~60min，将溶液中的小气泡完全排除；

将步骤1中制备好的聚苯硫醚针刺毡固定到接收帘上，涂覆胶水的表面为上表面，朝向溶液喷射法的纺丝模头，用于接收纺丝层；将配制好的纺丝溶液倒入注射泵中，通过控制注射泵压力，调节出进液速度为20~30 ml /（孔∙h）；控制纺丝箱体温度为35~50℃；调节高压气罐的压力，使纺丝模头出牵伸风风压为2.5~3.0 bar，通过加热管使牵伸风温度为85℃；控制纺丝模头与接收帘之间的纺丝溶液喷射-凝固段距离为60~80 cm；以纺丝层覆盖满针刺毡涂胶面为评价来调节接收帘的速度；

将制备好的表层覆有微-纳米纤维层的滤料经过热压辊，控制温度为200℃、压力为0.3MPa、速度为8~10m/min；

步骤3、覆盖纺丝层的针刺毡后处理

将防水剂、聚四氟乙烯乳液与水按照质量比（5~10）：（8~13）：100的比例配制成后处理浸渍液，将步骤2经热压辊碾压过的表层为微-纳米纤维层的滤料经浸轧-定型装置进行PTFE乳液浸渍与热定型，速度为5~7m/min，温度控制在220~250℃，最终得到溶液喷射法超净过滤材料；

步骤1具体步骤如下：

步骤11、开松：将聚苯硫醚纤维投入开包机中，经过开包机角钉帘、均棉罗拉、剥棉罗拉的作用下进行开松与混合，角钉帘速度为5.5~6.5m/min；

步骤12、混合：将开松后的纤维传送到大仓混棉机，混棉机上方具有旋风分离器，使纤维一层一层均匀落下，达到均匀混合的目的，控制旋风分离器旋风速度为0.5~1m/min；

步骤13、精开松：将经初步开松的聚苯硫醚纤维进一步开松，设备开棉道夫速度为11~13m/min、开棉罗拉速度为9~12m/min；

步骤14、梳理：将精开松的聚苯硫醚纤维喂入梳理机进行梳理，控制梳理成网速度为60~65m/min，使纤维梳理成平行顺直的单纤维状态；

步骤15、铺网：将聚苯硫醚短纤维分别经两组步骤11-步骤13的工序，加工成两组单纤维网，两组单纤维网分别经两台铺网机进行交叉铺网，引入同一输出方向，在两组纤维网之间加入一层平纹结构的聚四氟乙烯基布，形成“纤维网-基布-纤维网”相互叠合的结构，铺网小车带着相互叠合的结构进行往复移动，同时在与铺网小车垂直布置的传输帘的带动下向前移动，往复移动的速度为60~65m/min，向前移动的速度为5~6m/min；

步骤16、预针刺：将铺网小车进行交叉铺网的纤维层进行针刺加固，形成具有一定机械性能的针刺毡，控制针刺深度为9~10mm，针刺密度为30~50p/cm²；

步骤17、主刺1：将预刺后的针刺毡进行加固缠结，控制针刺深度为6.8~7.4mm，针刺密度为300~350p/cm²；

步骤18、主刺2：将主刺1后的针刺毡进一步针刺，改善布面效果，控制针刺深度为6.0~6.4mm，针刺密度为350~370p/cm²；

步骤19、烧毛：将制作好的针刺毡的上表面经“烧毛”工艺处理，控制烧毛火口与滤料上表面的距离为25~35 mm，以刚好烧去表面绒毛而不损坏滤料主体结构为宜；

步骤20、涂胶：在烧毛后的针刺毡上表面涂覆一层薄薄的胶水层，胶水采用水性聚氨酯交联剂。

2.如权利要求1所述的一种溶液喷射法超净过滤材料的制备方法，其特征在于：所述步骤20中，胶水粘度≥100mPa.s。